rssi距离位置评估的实验分析

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1、RSSI距离位置评估的实验分析在无线传感器X（OS2.4GHZ高性能无线接收器（AT86RF230).　　AT86RF230芯片在实际实验中用于测量RSSI的无线传感器节点是IRIS节点。这RF接收器使用RF-CMOS2.4GHZ高性能无线接收器（AT86RF230).　　AT86RF230芯片带有敏感度为-91dBm的RSSI指示。芯片有两个主要的寄存器记录接收信号强度。　　a.RSSI_VAL寄存器存储5bitRSSI值，从这个寄存器中获取的RSSI值是一个整数值，节点需要把它转换为dBm格式。　　prf=RSSI_BA

2、SE_VAL+3(RRSI)　　Prf是一个dBm的RF输入功率，RSSI_BASE_VAL=-91dBm，RSSI从寄存器中过渡区的一个1-28之间的数值。　　b.能量检测，ED寄存器存储的是RSSI平均值，它的范围是0-84，也需要转换为dBm格式　　PrfindBm=ED-91　　通过读取RSSI相关寄存器的值，信号强度被计算出来，ED值通过计算RSSI值和距离关系得到。随着电池供电的改变RSSI值随着改变，因此，电池电压也与每个数据包一起传输。2.实验步骤　　实验包括两个部分，距离估计和位置估计，距离估计是开发数据库

3、RSSI值计算距离。位置估算是开发的数据的有效性。假设在2.4GHz范围内的室内和室外环境没有干扰源。　　2.1距离估计　　这一步将使用IRIS两个数字和一个基站。一个称作为参考节点，一个称作为移动节点。移动节点以R/sec速度向相关节点移动。移动节点在每一个增量R时传递一个带有节点ID和电池电压的包给相关节点。用5cm的R测量距离为2m的一个范围。因此，在一个方向上的参考节点收集了40包和在40点测量40个RSSI的值。　　每个包得的RSSI的值和接收的电池电压传输给BS，然后连接到PC机，记录所有的数据。在找一步骤中，实

4、验执行先后执行60次。实验环境如下所示：　　a）室内没有障碍物　　b）室内有障碍物　　c）室外　　所有的实验和数据曲线拟合在一起绘制成RSSI与距离关系图。使用数据库来分析拟合曲线的分割直线度。　　2.2位置估计　　参考节点放置已知的、对称的位置上。集中定位方法适合位置估计。在初始化过程中，所有的参考节点在他们的范围内朝着移动节点转发自己的位置。移动节点推导出接收信号RSSI的值，并和坐标一起转发给基站。移动节点真正的坐标通过使用N-三角测量算法来计算出来。　　步骤1：N个参考节点对称的分布在一个平面内，坐标表示为{（x1,

5、y1）,(x2,y2),...,(xn,yn)}。　　步骤2：让移动节点m与位置节点（x,y）在M参考节点的范围内。记录M个坐标的值，BVM和RSSI值，来自这些M个参考节点的RM并转发给基站。　　步骤3：如果BVM<2.3：滤掉RSSI的值。　　步骤4：BS利用从距离估计数据库中得到的RM计算移动节点到M相关节点的距离DM。　　步骤5：M和m形成了所有三角形的顶点。　　步骤6：计算Mi-Mj　　步骤7：Dmi和Dmj使用三角理论，然后去计算移动节点（x,y）坐标　　步骤8：获得M移动节点的M坐标　　步骤9：最终M坐标

6、给出最终的移动节点坐标（x,y）　　步骤10：参考节点的设置是预定的，那么数据库应该根据Mi节点的下降类别选择。　　步骤11：一次实验测量每个参考节点的10RSSI值，重复步骤3-10四次。　　在试验中，四个IRIS节点放在一个举行平面（如图1），使用不懂的节点计算移动节点的位置。　　　　图1实验平面　　在这个步骤中，N=4，M=4按上面的算法，计算X和Y值。位置估计的精度依赖于距离估计的精度。由于将在距离估计不准确，错误被列入上述的数学公式，从而导致更多的位置估计错误。3.实验结果分析　　3.1距离估计　　在本节中，我们提

7、出了一个分析的结果，这是在实验分两个阶段取得的实验数据。这两个部分，一部分是在室内实验室，另一部分是在实验大楼外侧沿着车辆比较少的路段进行。　　一般情况下，RSSI值随着距离、障碍物类型，天线方向和发射功率等有关系，试验中，相同天线方向条件下，反复观察。显然，电池电量将下降在试验中，并导致发射功率的改变。　　　　图2室内测关系图　　室内环境中，其中的60个观测值是在没有任何障碍中获得，其他的60个值是在有静态障碍或者移动障碍环境中中获得的。图3显示的是两种测量的均值曲线。从这些曲线中可以看出，RSSI值下滑与障碍物存在有关系

8、。在这两个测试中，RSSI值的变化随着电池电压变化而变化。IRIS节点操作消耗在2AA电池，节点接收到的最大电压大约2.8V，节点操作所需的最低电压是2.0V。因此，电池电压范围为2.8-2.0V。当电池电压下降到2.3V以下时，RSSI信号值明显下降，这些值将会从数据库中过滤掉。　　相同